4.2. Пластинчатые конвейеры

Пластинчатыми называются конвейеры, у которых груз переме­щается на настиле, состоящем из отдельных пластин, прикрепленных к тяговым цепям [3].

Конвейеры предназначены для транспортирования насыпных и штучных грузов по трассе, расположенной в вертикальной плоскости или (при специальном исполнении) в пространстве. Наиболее широко применяются пластинчатые конвейеры для транспортирования тяжелых крупнокусковых и горячих грузов. Такие материалы не могут перемещаться другими конвейерами.

К достоинствам пластинчатых конвейеров относится также возможность загрузки из бункера без промежуточных питателей, большая производительность (до 2000 м³/ч) и длина перемещения (до 2 км) вследствие высокой прочности тяговых цепей.

Недостатками пластинчатых конвейеров являются большая их масса, высокая стоимость движущихся частей, сложность эксплуатации из-за большого числа шарнирных сочленений деталей цепей, не­высокая скорость движения полотна по сравнению со скоростью ленточ­ных конвейеров, сложность разгрузки в промежуточных точках трассы, а также большие затраты энергии на перемещение груза вследствие значительных сопротивлений движению.

Достоинствами пластинчатых конвейеров определяется область их применения. Они используются в металлургической промышленности для подачи крупнокусковой руды, на предприятиях стройматериалов, химической промышленности, для перемещения крупнокусковых неруд­ных материалов в горнорудной и угольной промышленности. Широкое применение нашли пластинчатые конвейеры в машиностроении для пере­мещения горячих поковок и отливок, на поточных линиях сборки, охлаждения, сушки, термической обработки и других операциях. На предприятиях переработки торфа пластинчатые конвейеры исполняют­ся в бункерных сырья, где они являются подвижным дном бункера, так как вследствие высокой механической прочности настила допуска­ют разгрузку сырья из вагонов с большой высоты.

Пластинчатые конвейеры применяются и в торфяных машинах, занятых при производстве фрезерного и кускового торфа (ППФ-2, МТК-21Б, МТК-14), в машинах для перегрузки торфа (ТПП-1 и ТПП-0).

4.2.1.Устройство конвейеров

О

Рис. 28. Пластинчатый конвейер

сновными элементами пластин­чатого конвейера являются одна или две тяговые цепи 1 (рис. 28), к которым крепятся пластины 2 настила.

Цепь огибает две звездочки – приводную 3 и натяжную 4. Натяжная звездочка перемещается натяжным устройством. Тяговая цепь с помощью опорных кат­ков или роликов движется по направляющим 5, прикрепленным к стани­не 6. Конвейер загружается в любом месте через загрузочную воронку (или непосредственно из бункера), а разгружается через концевую звездочку в разгрузочную воронку.

В наклонных пластинчатых конвейерах угол наклона β для исключения пересыпания материала вниз по настилу принимают равным β < (φ_д - 5⁰), где φ_д – угол естественного откоса груза в движении.

Тяговым элементом пластинчатых конвейеров являются две пластинчатые цепи (ГОСТ 588-81): катковые, втулочные или роликовые. В катковых пластинчатых цепях нагрузка от веса настила и груза передается на раму конвейера через опорные катки. При использова­нии втулочных и роликовых пластинчатых цепей необходима установка стационарных роликов.

На ТБЗ в пластинчатых конвейерах применяют пластинчатые катковые цепи. Цепь – наиболее нагруженный элемент, так как вос­принимает не только вес груза, но и полное усилие натяже­ния цепи. Поэтому в катках чаще всего устанавливают подшипники скольжения.

Настил.

Пластинчатые конвейеры общего назначения (ГОСТ 22281-76) изготовляют с шириной настила 400; 500; 650; 800; 1000; 1200; 1400; 1600 мм и высотой борта (по внутреннему размеру) 80; 100; 125; 160; 200; 250 и более 320 мм.

В

Рис. 29.Типы настилов пластинчатых конвейеров

зависимости от конструкции настила конвейеры подразделя­ются: ПР – плоский разомкнутый; ПС – плоский сомкнутый; В – без­бортовой волнистый; БВ – бортовой волнистый; КМ – коробчатый мелкий и КГ – коробчатый глубокий (рис. 29). для транспортирования насыпных грузов применяют три последних конструкции настила.

На ТБЗ в бункерной сырья используется бортовой волнистый настил. Волнистая поверхность настила препятствует проскальзыванию плас­тин относительно материала и улучшает условия образования под­вижного слоя. Продольные боковые стенки бункера располагаются внутри бортов, за счет чего создается лабиринтное уплотнение, предохраняющее от просыпания тopфа из бункера. Настил крепят к тяговым цепям с помощью болтов.

Привод пластинчатых конвейеров состоит из приводных звез­дочек, расположенных на приводном валу, передаточного механизм чаще всего редуктора и электродвигателя. В наклонных конвейерах для предотвращения обратного самостоятельного вращения приводных звездочек под действием веса материала, находящегося на грузовой ветви, на муфте двигателя устанавливают колодочный тормоз. Поло­жение приводных звездочек относительно вала должно быть одинако­во для равномерного распределения тягового усилия между цепями.

На ТБЗ с помощью пластинчатого конвейера бункерной сырья регулируют производительность завода в зависимости от физико-меха­нических свойств сырья. С этой целью для конвейера применяют электродвигатель постоянного тока или многоскоростной электродвигатель переменного тока.

Натяжное устройство пластинчатых конвейеров – винтовое или пружинно-винтовое. Ход натяжного устройства принимают равным 1,6÷2 шага цепи. Натяжные звездочки устанавливают на подшипниках качения на не вращающейся оси или на вращающейся оси, но в этом случае одну звез­дочку на валу крепят с помощью шпонки, а вторую – свободно. При такой установке зубья обеих звездочек входят в зацепление с шарни­рами цепи независимо от их разной вытяжки.

Станина конвейера состоит из концевых рам для привода и натяжного устройства и средней части, которая в свою очередь составлена из отдельных сварных секций длиной 4÷6 м. В качестве направляющих для ходовых катков используют уголки для конвейеров легкого типа либо швеллеры и узкоколейные рельсы – для конвейеров тяжелого типа.

4.2.2. Расчет производительности

Площадь поперечного сече­ния груза на плоском настиле шириной В представляет собой, как и в ленточном конвейере, равнобедренный треугольник с углом при основании φ_д и шириной основания груза b = 0,85B. Угол естественного откоса в движении принимают равным φ_д = 0,35 φ

. (4.34)

Производительность пластинчатого конвейера без бортов с учетом формул (3.5) и (4.34)

, (4.35)

где к_β – коэффициент, учитывающий снижение производительности наклонных конвейеров (табл. 25)

Таблица 25

Угол наклона конвейера, β градус	Коэффициент кβ для пластинчатого конвейера с настилом
	без бортов	с бортами
До 10 11-20 Свыше 20	1 0,9 0,65	1 0,95 0,9

При заданной производительности конвейера ширина настила без бортов из (4.35) равна:

. (4.36)

На настиле с бортами (подвижными и неподвижными) площадь поперечного сечения груза равна сумме площадей треугольника и прямоугольника

,

где ψ = 0,65÷0,8 – коэффициент заполнения настила по высоте h_б бортов.

Производительность пластинчатого конвейера при настиле с бортами

(4.37)

и соответственно ширина настила из (4.37)

. (4.38)

Из-за неравномерности движения цепей скорость движения грузонесущего органа пластинчатых конвейеров ограничена и принимает­ся в пределах 0,05÷0,63 м/с.

При транспортировании кусковых материалов рассчитанную по производительности конвейера ширину настила проверяют по грану­лометрическому составу:

, мм, (4.39)

где к_г – коэффициент, учитывающий гранулометрический состав: к_г = 1,7 для несортированных и к_г = 1,7 для сортированных грузов; а – размер типичного куска.

Окончательно выбранную ширину настила округляют до ближай­шего большего размера по ГОСТ 22281-76.

На ТБЗ производительность пластинчатого конвейера определя­ется высотой h₀ разгрузочного окна, зависящей от положения регулировочной заслонки Q = 3600Bh₀υρ, откуда необходимая скорость движения рабочего органа при требуемой производительнос­ти конвейера

.

4.2.3. Тяговый расчет

Ориентировочным тяговым расчетом определяют максимальное натяжение тягового элемента S_max, учитывая сопротивления движению на грузовой и порожней ветвях и поворотных пунктах:

. (4.40)

Знак "плюс" перед последним членом принимают при подъеме груза наклонным конвейером, "минус" – при спуске.

Коэффициент сопротивления движения при использовании втулочно-катковых цепей определяют по формуле (3.2 9) при величине с = 1,1÷1,2 и μ или принимают в зависимости от условий работы (табл. 26).

Таблица 26

Коэффициент	Условия работы конвейера
	легкие	средние	Тяжелые
Трения μ в подшипниках качения Трения μ в подшипниках скольжения (сталь по чугуну) и при смазке: регулярной периодической кон- сис­тентной Сопротивления движению для пластинчатых катковых цепей на подшипниках: скольжения качения Трение качения катков	0,01 0,1 0,15 0,06-0,08 0,02 0,06	0,025 0,15 0,2 0,08-0,10 0,03 0,08	0,045 0.2 0,25 0,10-0,13 0,045 0,10

Погонную нагрузку от веса груза q_гр определяют так же, как и для ленточного конвейера (4.16).

Погонную нагрузку от движущихся частей конвейера ориентиро­вочно можно принять (кг/м)

, (4.41)

где A – коэффициент, учитывающий тип настила (табл. 27).

Минимальное натяжение тягового элемента обычно принимают в пределах S_min = (1÷3) кН.

При использовании двух тяговых цепей усилие в одной из них равно

. (4.42)

Цепи подбираются по разрушающему усилию S_раз

, (4.43)

где n – коэффициент запаса прочности; для наклонных конвейеров n = (8÷ 10), горизонтальных – (6÷7).

Таблица 27

Тип настила	Коэффициент A для стального бортового волнистого настила при его ширине, м
	0,4-0,5	0.65-0.8	более 0,8
Легкий Средний Тяжелый	40 60 80	50 70 110	70 110 150

4.2.4. Порядок расчета пластинчатого конвейера

1.Для расчета пластинчатого конвейера необходимы такие же исходные данные, как и для ленточного.

2.Ширину b определяют для безбортового настила по формуле (4.36), при наличии бортов - (4.38). В случае транспортирования кусковых грузов необходима проверка по гранулометрическому соста­ву (4.39). Большее значение B округляют до ближайшего по ГОСТ 22281-76, а затем корректируют скорость транспорти­рования груза по выбранным величинам B и h (для настила с бортами) и заданной производительности Q.

3.Ориентировочно максимальное натяжение тягового элемента S_max можно определить с учетом сопротивлений движению на гру­зовой и порожней ветвях, а также на поворотных пунктах (4.40). Погонную нагрузку принимают от груза (4.16) и ориентировочно для движущихся частей конвейера (4.41). Минимальное натяжение тяго­вого элемента для пластинчатых конвейеров равно 1÷3 кН. Натяже­ние одной цепи определяют с учетом неравномерной их вытяжки. (4.42). Цепь подбирают с учетом разрушающего усилия S_p (4.43) по ГОСТ 588-81 (табл. 12).